[发明专利]轨道接缝横向错位检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁路安全检测装置，特别是涉及一种轨道接缝横向错位检测装置及方法。

背景技术

中国铁路经历最近十几年的发展，逐步跻身世界高速铁路发达国家行列，中国铁路的跨越式发展步伐带动了我国铁路运输装备现代化、铁路基础设施管理科学化、铁路通信设备信息化、铁路基础设施维修机械化的过程，为我国高速铁路运输科技保安全打下良好基础。提速改造的过程也促进了轨道检测技术的发展。

随着提速改造工程的不断深入，无砟轨道的使用也越来越广泛。无砟轨道又称无碴轨道，是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构。其轨枕本身由混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，钢轨、轨枕直接铺在混凝土路基上。无砟轨道是当今世界先进的轨道技术，可以减少维护、降低粉尘、美化环境，而且列车时速可以达到400公里以上。无砟轨道平顺性好，稳定性好，使用寿命长，耐久性好，维修工作少，避免了飞溅道砟。

无砟轨道在建设施工过程中，每隔1.5KM左右都会设置一个接缝，该接缝主要起到缓冲保护的作用。然而，在列车长期高速行驶所带来的冲击力影响下，接缝处相邻钢轨之间容易发生横向错位，这破坏了轨道的平顺性，甚至可能直接造成列车的脱轨，严重影响列车的行车安全。

传统接缝错位的检测方式是在列车停止运营后，依靠轨道检测车进行错位的感知，如果轨道检测车在驶过接缝处时明显感觉到有横向的震动，则初步判定为钢轨发生了横向错位，此时再由工程检测人员进行进一步检测核实。这种传统检测方式存在以下问题：1）需要在列车停运之后才能完成检测，列车一般在凌晨1-4点需要停运以配合安全检查，极大程度上影响了铁路运输效率和效益，存在很大使用局限。2）依赖工程人员的经验判断轨道检测车在驶过接缝处时是否有横向震动感，测量准确度不高。3）无法实现实时的、动态的、远程的、大规模批量错位检测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实时、动态、远程、适用于大规模批量检测的轨道接缝横向错位检测装置及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：轨道接缝横向错位检测装置，用于检测轨道接缝处相邻钢轨之间的横向错位，包括至少两个测距传感器，第一测距传感器设置于第一钢轨的侧面，第一测距传感器用于检测第一钢轨与第一测距传感器之间的横向距离；第二测距传感器设置于第二钢轨的侧面，第二测距传感器用于检测第二钢轨与第二测距传感器之间的横向距离；第一测距传感器和第二测距传感器均固定安装在轨道的轨枕或底座上。

所述的第一测距传感器和第二测距传感器分别通过锚栓固定安装在轨道的轨枕或底座上。

所述的第一测距传感器和第二测距传感器通过连接部件连接为一个传感器组，该传感器组整体通过锚栓固定安装在轨道的轨枕或底座上。

所述的第一测距传感器和第二测距传感器浇注固定于轨道的轨枕或底座内。

轨道接缝横向错位检测装置，还包括采集仪，各测距传感器的输出端均与采集仪相连，采集仪用于根据测距传感器检测到的距离数据分析相邻钢轨之间的横向错位。

所述的采集仪上设置有通讯总线接口，用于实现采集仪与上位机或监测中心服务器的通讯连接。

所述的测距传感器为接触式传感器或非接触式传感器，非接触式传感器包括超声波测距传感器、激光测距传感器、红外线测距传感器或雷达传感器中的任意一种或多种的组合。

轨道接缝横向错位检测方法，包括以下步骤：

S1：安装轨道接缝横向错位检测装置：在第一钢轨的侧面设置第一测距传感器，在第二钢轨的侧面设置第二测距传感器，测距传感器均固定安装在轨道的轨枕或底座上；

S2：基准测量，包括以下步骤：

S201：测量基准横向距离：第一测距传感器测量第一钢轨与第一测距传感器之间的基准横向距离L1、第二测距传感器测量第二钢轨与第二测距传感器之间的基准横向距离L2；

S202：计算基准横向距离差：根据步骤S201测得的基准横向距离L1、L2计算基准横向距离差，基准横向距离差ΔL=L2-L1；

S3：错位检测，包括以下步骤：

S301：测量即时横向距离：第一测距传感器测量第一钢轨与第一测距传感器之间的即时横向距离L1’、第二测距传感器测量第二钢轨与第二测距传感器之间的即时横向距离L2’；

S302：计算即时横向距离差：根据步骤S301测得的即时横向距离L1’、L2’计算即时横向距离差，即时横向距离差ΔL’=L2’-L1’；